IDA-PBC 法による 3 自由度劣駆動平面マニピュレータの制御

摘要

本稿では，2階の非ホロノミック系である第3関節が非駆動の劣駆動平面マニピュレータに対して，Interconnection and Damping Assignment Passivity Based Control (IDA-PBC) 法の適用による状態フィードバック制御系の構成を試みる．適当な座標の選択と大域的な入力変換によりマニピュレータの port-Hamiltonian (PH) 表現を与える．この PH システムに対して IDA-PBC 法が適用可能な条件を明らかにし，閉ループHamiltonian 系の慣性行列およびポテンシャルエネルギ関数の設計によって制御則を具体的に与え，命題としてまとめる．得られた制御則に関し2種類の制御問題を通じて数値実験によりその有効性を確認する．